轴位激光修复技术（如激光熔覆、激光再制造等）在实际应用中虽然具有高精度、低热影响等优势，但仍面临多个关键挑战，主要涵盖技术、材料和工艺等方面：
1. 工艺参数优化与稳定性
参数敏感性：激光功率、扫描速度、光斑直径、送粉/送丝速率等参数需精确匹配，微小偏差易导致修复层出现气孔、裂纹或结合不良。
动态控制难度：复杂曲面或变厚度工件需实时调整参数，对设备动态响应和闭环控制要求极高。
重复性挑战：批量生产中难以保证工艺一致性，影响修复质量的稳定性。
2. 材料兼容性与性能匹配
材料选择限制：修复层材料需与基体热膨胀系数、硬度等兼容，否则易产生残余应力或剥离。
粉末/丝材性能：金属粉末的流动性、粒径分布及氧化程度直接影响熔覆质量，高反射材料（如铝、铜）的激光吸收率低，需特殊处理。
异种材料结合：不同材质的修复界面易形成脆性相（如碳化物），导致力学性能下降。
3. 残余应力与变形控制
热应力累积：局部高温和快速冷却导致残余应力，可能引发工件变形或微观裂纹，尤其对薄壁或精密部件影响显著。
变形预测困难：缺乏精准的有限元模拟工具，难以提前评估复杂几何结构的变形趋势。
4. 缺陷检测与质量控制
内部缺陷识别：气孔、未熔合等缺陷需借助X射线、超声等无损检测，但成本高且效率低。
在线监测瓶颈：熔池温度、熔深等关键指标的实时传感技术尚不成熟，滞后性可能影响修复效果。
5. 设备与成本限制
高精度设备依赖：需六轴联动激光加工头、高稳定性运动平台等，设备投入和维护成本高昂。
能耗与效率平衡：大面积修复时效率较低，高功率激光器能耗大，经济性较差。
6. 复杂几何适应性
多轴路径规划：自由曲面或内腔修复时，激光头可达性与路径优化难度大，易产生阴影效应。
层间结合问题：逐层修复时，层间温度控制不当可能导致结合强度不足。
7. 行业标准与认证壁垒
标准缺失：尤其在航空航天、医疗等领域，缺乏统一的激光修复工艺标准和验收规范。
认证周期长：新材料或新工艺需通过严格性能测试（如疲劳、腐蚀），制约技术推广。
应对方向
智能化工艺：结合AI算法优化参数，开发自适应控制系统。
新型材料开发：如纳米复合粉末、低应力合金等。
复合技术整合：结合电弧增材、冷喷涂等降低热输入。
在线监测系统：集成高光谱、红外热像仪等实时反馈技术。
这些挑战的突破将决定轴位激光修复技术在高端制造（如航空发动机叶片、模具修复）中的规模化应用潜力。